蛋白质结构分析的五大常用方法及应用场景-蛋白相关服务 -技术服务-生物在线
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蛋白质结构分析的五大常用方法及应用场景

蛋白质结构分析的五大常用方法及应用场景

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产品名称: 蛋白质结构分析的五大常用方法及应用场景

英文名称: Top 5 Methods for Protein Structure Analysis and Their Applications

产品编号: protein-structure-analysis-zh6

产品价格: 询价

产品产地: 中国北京

品牌商标: 百泰派克生物科技

更新时间: 2025-06-13T10:01:36

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蛋白质的功能与其三维结构密切相关,结构信息不仅有助于解释其生物学行为,还广泛应用于药物设计、抗体工程、代谢通路解析等多个研究方向。当前,研究者可选择多种技术手段对蛋白质结构进行分析,每种方法侧重点不同,适用于不同类型的蛋白质与研究目标。

 

一、X射线晶体衍射(X-ray Crystallography)

📘方法简介

X射线晶体衍射是高分辨率的结构解析方法,通过测量蛋白质晶体对X射线的衍射图样,构建其电子密度图并还原原子排布。该技术可实现0.8Å以下的原子级精度。

 

🧪应用场景

  • 高分辨率结构建模:适用于构建单体蛋白或复合物的精确三维模型。
  • 靶向药物设计:支持结构基础上的小分子筛选与优化。
  • 功能机制研究:有助于揭示酶催化位点、活性中心构型等关键结构细节。

⚠️注意事项

对晶体质量要求极高,部分蛋白质(如膜蛋白、大型复合物)难以结晶。

 

二、冷冻电镜(Cryo-Electron Microscopy, Cryo-EM)

📘方法简介

冷冻电镜以电子束代替光源,直接对快速冷冻后的蛋白质颗粒进行成像与三维重构。无需结晶、样品需求量少,是结构生物学中快速崛起的重要手段。

 

🧪应用场景

  • 大型复合物结构解析:适合核糖体、病毒颗粒等高分子量体系。
  • 膜蛋白研究:解决晶体衍射难以应对的膜类蛋白结构问题。
  • 多构象状态分析:可观察蛋白质在不同功能状态下的形态变化。

⚠️注意事项

对样品均一性、数据采集与图像处理能力要求高,适合有一定基础的研究团队。

 

三、核磁共振波谱(Nuclear Magnetic Resonance, NMR)

📘方法简介

NMR利用核自旋在磁场中的共振行为分析原子之间的距离与连接方式,在溶液状态下重建蛋白质的三维结构,尤其适合研究蛋白质的动态变化。

 

🧪应用场景

  • 小分子蛋白结构解析:适合分子量在30kDa以下的蛋白质。
  • 蛋白质动态行为研究:可捕捉构象交换、柔性结构域及内在无序区域。
  • 蛋白质-配体相互作用监测:揭示结合位点及结合后的构象响应。

⚠️注意事项

解析效率随分子量上升迅速下降,对设备和样品制备要求较高。

 

四、交联-质谱(Cross-Linking Mass Spectrometry, XL-MS)

📘方法简介

XL-MS通过化学交联剂固定蛋白质中相邻氨基酸残基,然后用质谱技术检测交联肽段,推测其空间近距离关系,从而对整体构象做出结构约束。

 

🧪应用场景

  • 粗粒度构象模型构建:为三维建模提供距离限制信息。
  • 蛋白质互作分析:识别蛋白质间或蛋白内部的关键接触区域。
  • 验证其他结构数据:常用于补充Cryo-EM、XRD的结构模型。

⚠️注意事项

分辨率较低,通常用于辅助研究或高通量筛查,不可独立作为主结构模型依据。

 

五、氢氘交换质谱(Hydrogen-Deuterium Exchange Mass Spectrometry, HDX-MS)

📘方法简介

HDX-MS基于氨基酸骨架氢原子与氘水中氘的交换反应,监测蛋白质不同区域的溶剂暴露程度和构象稳定性,反映其动态结构信息。

 

🧪应用场景

  • 构象变化追踪:适合研究蛋白质活化、折叠、稳定性变化等现象。
  • 抗原-抗体结合位点映射:广泛用于抗体工程和生物药开发。
  • 蛋白质工程优化:识别柔性区域,辅助设计更稳定构型。

⚠️注意事项

实验敏感度高,数据处理依赖质谱解析能力和软件算法支持。

 

六、方法选择建议

不同结构分析技术在分辨率、动态信息、样品适应性与通量方面各有侧重,通常应根据具体科研问题组合使用:

 

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随着生物医药、合成生物学等领域对蛋白质结构信息需求的提升,科研人员正面临样品复杂、目标多样、周期紧张等多重挑战。选择适当的结构解析方法,并进行高质量的样品处理与数据解读,是确保科研成功的关键。百泰派克生物科技立足蛋白组学与质谱技术,结合结构生物学的应用需求,提供蛋白质结构鉴定服务。我们致力于与科研人员共同推进蛋白质结构功能研究,助力原始创新与技术转化。

 

百泰派克生物科技特色项目

 

一、蛋白测序

百泰派克生物科技使用Thermo公司新推出的Obitrap Fusion Lumos质谱仪及岛津公司埃德曼降解测序系统对蛋白质序列进行分析,提供基于质谱的蛋白测序分析服务,包括对蛋白质的氨基酸组成分析,N端测序,C端测序和全序列分析,以及基于埃德曼降解的蛋白质N端序列分析服务。对于未知理论序列的蛋白质,提供基于从头测序法的蛋白质从头测序服务,对蛋白序列进行分析。

 

※服务优势:

1.采用目前世界上先进的质谱仪器 Obitrap Fusion Lumos;

2.可实现对所测定靶蛋白序列 100% 的覆盖;

3.可测定蛋白N端多达 70个氨基酸序列;

4.可测定多种形式的样品: 蛋白溶液、PVDF 蛋白条带;

5.样品用量低: 蛋白样品仅需 5-10ug,即可完成检测;

6.测序不受N端封闭,PEC和和糖基化等N端修饰的影响。

 

 

二、蛋白质组学

百泰派克生物科技采用Thermo Fisher的Orbitrap Fusion Lumos质谱平台结合Nano-LC,提供定量蛋白质组学、靶向蛋白质组学、多肽组学、翻译后修饰蛋白组学等多种蛋白质组学分析服务。此外,百泰派克生物科技新推出基于timsTOF Pro的4D蛋白质组学服务,助力微量样本蛋白组学、大样本群医学及高通量修饰组学等研究工作。

 

※服务优势:

1 .高通量定量蛋白分析:多对照组大规模实验分析,发现新的生物标记物;

2.体内体外多种蛋白质标记方法,适用于分析组织、细胞、血液等多种样品;

3.质谱分析灵敏度高,实验结果重复度高;

4.可检测较低丰度蛋白,线性范围广;

5.专业生物信息学分析,分析更系统准确。

 

 

三、单细胞质谱流式技术分析

百泰派克生物科技采用Fluidigm质谱流式系统进行单细胞质谱流式技术分析,采用金属元素标记物(通常是金属元素标记的特异抗体)标记细胞表面和内部的分子,然后用流式细胞原理分离单个细胞,再用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)分析单个细胞的原子质量谱,最后将原子质量谱数据转换为细胞表面和内部的信号分子表达量。

 

※服务优势:

1.技术先进,填补技术空白

采用金属标记抗体技术,避免了传统流式荧光通道少且易相互影响的问题。可在单细胞层面上对多种指标同时进行表征,百泰派克生物科技可做到同时检测51个目标蛋白。

2.分析数量大,成本较低

单细胞RNAseq受成本等因素限制,所有样本细胞汇总的分析数目一般在2x10^4个左右,而流式质谱技术一次(单样本)就可分析至少10^5的细胞,实现了数量级的提高,且成本不高于单细胞RNAseq。

3.应用前景大

①流式质谱结果可以给出细胞亚群的变化,在临床诊断、疾病机制研究等方面具有极大的研究前景;

②将金属标签技术与其他技术结合会有新应用方向。除常规蛋白外,质谱流式细胞技术还可用于蛋白翻译后修饰;

③可检测细胞存活率、细胞大小、mRNA转录子表达量、DNA合成速率以及蛋白酶活性等。

 

 

四、基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现

百泰派克生物科技的基于高精度质谱的免疫多肽组学分析及新抗原发现一站式解决方案包括我们专有的、高度敏感的免疫肽富集和鉴定方案。我们能够帮助您实现10,000个以上I型多肽和10,000个以上II型多肽的鉴定和识别。通过我们优化的高通量免疫多肽组学分析平台进行免疫肽组学分析,可从最小的样品材料中进行可重复的识别和定量。该服务可以应用于大规模的研究,旨在助力科研工作者寻找癌症、免疫疾病及传染病的解决方案,深入挖掘未知的靶标。

 

 

五、生物药物表征

百泰派克基于高分辨率质谱技术,MALDI TOF,高效色谱分离技术,提供一系列完善的生物药物分析方案,从蛋白质、多肽、抗体、疫苗等生物制品的氨基酸组成和一级结构分析,到产品变异性和纯度分析。旨在提供优质生物药物分析服务,帮助生物医药生产商提高生物药物品质。

 

 

百泰派克生物科技七大检测平台

 

 

 

百泰派克生物科技-生物制品表征,生物质谱多组学优质服务商

北京百泰派克生物科技有限公司致力于为生物/制药和医疗器械行业提供质量控制检测和项目验证等专业服务。公司实验室遵循NMPA、ICH、FDA和EMA等的法规和指导原则,通过CNAS/ISO9001双重质量体系认证,建立了完备的质量体系,数据冷热/异地备份,设备定期计量/期间核查,软件审计追踪,为客户提供一体化解决方案和技术服务,支持新药研发、药物申报注册和生产放行。

1.公司采用ISO9001质量控制体系,专业提供以质谱为基础的CRO检测分析服务;

2.获国家CNAS实验室认可,为客户提供符合全球药政法规的药物质量研究服务;

3.业务范围覆盖蛋白质组学、多肽组学、代谢组学、生物药物表征、单细胞分析、单细胞质谱流式、生信云分析以及多组学生物质谱整合分析等;

4.七大质量控制检测平台,满足您一站式服务需求;

5.服务3000+企业,10000+客户的选择;

6.致力于为您提供优质的生物质谱分析服务!

 

 

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